Cuando el rover Perseverance de la NASA en Marte aterriza en la superficie de Marte el 18 de febrero, llegará al cráter Jezero, que conserva evidencia de una época en que los ríos fluían en Marte.

La misión dará el siguiente salto en la ciencia espacial al buscar signos de vida pasada en el planeta rojo. No los marcianos de la ciencia ficción del cómic, sino microbios antiguos que pueden haber vivido en los ríos de Marte, lagos y pantanos hace miles de millones de años.

Este sitio de aterrizaje científicamente importante dentro del cráter Jezero fue seleccionado por la NASA luego de una presentación de Briony Horgan, Profesor asociado de ciencia planetaria de la Universidad de Purdue, quien es miembro del equipo científico de Perseverance. Horgan dirigió un estudio de la mineralogía del sitio, que produjo uno de los principales resultados que contribuyeron a su selección. También formó parte del equipo que diseñó la cámara que será el ojo científico de Perseverance.

La misión

La misión principal del rover Perseverance es buscar signos de vida pasada en Marte. Horgan y sus colegas abordan el trabajo como detectives forenses, buscando pistas y evidencias literalmente microscópicas.

Cualquier vida que alguna vez existió en el planeta rojo habría dejado pistas químicas que los científicos esperan que todavía se puedan encontrar en la roca.

"El objetivo de esta misión es buscar signos de vida antigua en Marte y luego también recolectar muestras para el regreso futuro a la Tierra, ", Dice Horgan." Posiblemente sea la única oportunidad que tendremos de poder hacer ambas cosas, especialmente la devolución de la muestra. Es realmente difícil de hacer y es caro.

"Sabemos que es posible que solo tengamos esta única oportunidad de hacer esto, y fue difícil seleccionar el sitio. Si tuviéramos que elegir un solo lugar en la Tierra para recopilar todos los datos sobre la historia completa del planeta, bueno, ¿A dónde irías? Pero creemos que el cráter Jezero es la mejor ubicación para buscar evidencia de que existió vida en Marte, si alguna vez lo hizo. Y lo que encontremos nos ayudará a aprender más sobre si estamos solos o no en el universo ".

La perseverancia dedicará su tiempo a tomar fotografías, video, pulverizar rocas disparando láseres (para que los científicos puedan determinar la composición química), usar microscopios para buscar moléculas orgánicas, perforación, analizar y realizar una variedad de tareas científicas. Esto producirá enormes volúmenes de datos que los científicos tardarán años en analizar.

La NASA planea enviar una misión de retorno en la próxima década para recuperar las muestras, que se guardará en perseverancia.

"Traer muestras de Marte sería increíble, "Dice Horgan." No sólo sería una hazaña de ingeniería recuperar las muestras y devolverlas, pero sería la primera vez que traeríamos muestras a la Tierra desde otro planeta. Eso sería bastante histórico ".

El vagabundo

El primer rover de Marte, el diminutivo, Sojourner del tamaño de un microondas, aterrizó el 4 de julio de 1997. El público estadounidense encontró el rover fascinante —posiblemente incluso adorable— y Hot Wheels pronto comenzó a producir un popular modelo de juguete de la nave.

La perseverancia del tamaño de un automóvil, El quinto rover de Marte de la NASA, más que compensa en capacidad científica lo que le falta en la ternura de un juguete. Es el más grande, rover más pesado, y contiene un conjunto de tecnologías futuristas. Tiene láseres para vaporizar la roca (para que los científicos puedan ver las longitudes de onda de luz producidas para comprender la composición química), capacidades de conducción autónoma para que pueda moverse por encima de la velocidad de un rastreo hasta el siguiente sitio de investigación, taladros para recolectar muestras del tamaño de un lápiz, un sistema robótico interno para recolectar y almacenar las muestras, un sistema de prueba para crear oxígeno respirable a partir de la atmósfera de Marte. Y, como diría el difunto Steve Jobs, una cosa más:un dron similar a un helicóptero, que intentará volar en una atmósfera 100 veces más delgada que la de la Tierra.

Pero para el equipo científico, la atención estará en un brazo robótico de 7 pies en el exterior del rover; al final del brazo hay un grupo de instrumentos del tamaño de una cortadora de césped.

"Este brazo robótico es realmente el caballo de batalla, "Dice Horgan." Podemos colocarlo con precisión milimétrica, que es increible. Y en el brazo están estos asombrosos microscopios que podemos usar para mapear minerales y materiales orgánicos a una escala muy fina ".

Encima del mástil del rover hay una cámara especial de doble lente, Mastcam-Z, por la que Horgan tiene una afinidad especial porque es parte del equipo que la diseñó y ayudará a operar la cámara en Marte.

La cámara tiene una capacidad de zoom lo suficientemente fuerte como para poder ver una mosca doméstica en el otro extremo de un campo de fútbol. La cámara puede grabar imágenes en color, en 3-D, y en video. Es lo suficientemente preciso como para que los científicos puedan usarlo para el análisis de composición del terreno circundante.

"De hecho, podemos hacer una espectroscopia realmente simple para observar la dependencia de la longitud de onda de la luz solar reflejada en las rocas para ayudar a identificar sus huellas minerales". "Dice Horgan.

El lugar de aterrizaje

Se espera que la perseverancia aterrice en un lugar específico al norte del ecuador marciano en un cráter de 28 millas de ancho llamado Jezero. un sitio seleccionado por un equipo científico. El sitio es atractivo porque se cree que el cráter alguna vez contuvo un lago del tamaño del lago Tahoe.

"Si miras el sitio, puedes ver evidencia de un gran canal de río que conduce al cráter, creando un delta por donde entraba a un lago, y un segundo gran canal fluvial que sale del cráter, ", Dice Horgan." Este lugar de aterrizaje es emocionante porque tenemos pruebas muy claras de que existió este antiguo lago, que tuvo agua líquida persistente durante un tiempo suficiente para crear este antiguo delta, y que había suficiente flujo de agua para desbordar por el otro lado y crear el canal de salida. Esto sugiere que el lago era un entorno estable y de larga vida que podría haber estado habitado por vida microbiana antigua ".

El rover intentará aterrizar en el borde del cráter cerca del delta para poder explorar ambos paisajes. El sitio de destino se conoce como la "elipse de aterrizaje".

"La elipse de aterrizaje para Marte 2020 es de aproximadamente 7 por 9 kilómetros [4,4 por 5,6 millas], que en realidad es muy pequeño. Si piensas en incluso hace 17 años, cuando enviamos dos rovers, Espíritu y oportunidad, a Marte, su elipse de aterrizaje tenía unos 100 kilómetros de largo para cada uno de ellos. Entonces, nos hemos vuelto muy buenos para identificar nuestro aterrizaje, " ella dice.

La ciencia

Para esta misión a Marte, los científicos buscan signos de vidas pasadas mediante la búsqueda de biofirmas, que son pistas de que la vida existió una vez allí. Las biofirmas pueden variar desde algo tan pequeño como isótopos específicos o sustancias químicas producidas por seres vivos, como el colesterol, a algo mucho más grande, como fósiles microscópicos.

"Un hueso de dinosaurio es un ejemplo de biofirma que encontramos en rocas antiguas de la Tierra, ", Dice Horgan." Me encantaría encontrar pruebas de que los dinosaurios alguna vez vagaron por Marte, pero, en cambio, buscaremos biofirmas de microbios del tamaño de bacterias ".

Aquí es donde entran en juego las muestras almacenadas en Perseverance. El plan es para una misión separada, a realizarse en colaboración con la Agencia Espacial Europea, para regresar a Marte y recuperar las muestras.

"Una vez que las muestras estén de vuelta en la Tierra, podemos usar herramientas mucho más poderosas, como microscopios electrónicos de barrido, para confirmar si estas biofirmas fueron creadas por microbios, " ella dice.

"Como parte de nuestro trabajo para evaluar Jezero durante la selección del sitio, Dirigí un equipo para estudiar la mineralogía de los depósitos del lago. Y obtuvimos algunos resultados realmente geniales ".

Horgan y sus colegas descubrieron evidencia de carbonatos alrededor del borde del antiguo lago, en lo que Horgan describe como un "anillo de bañera". El anillo de carbonatos ocurre justo donde se predicen antiguas costas y playas para el lago, por lo que el equipo propuso que se formaran en la orilla del lago.

En la tierra, Los carbonatos son conocidos por dos cosas. Uno, indican que el sitio donde se encuentran alguna vez contuvo agua. Segundo, forman sedimentos que suelen ser ricos en fósiles.

"Esto es realmente emocionante porque ese es exactamente el tipo de lugar al que iría para buscar firmas biológicas microbianas de un lago en la Tierra. Cuando esos minerales se precipitan fuera del agua, pueden atrapar cualquier cosa, incluyendo microbios y materiales orgánicos, "dice ella". hemos estado trabajando mucho en el equipo para intentar planificar cómo vamos a explorar este sitio ".

The landing

"The landing is always so stressful because you're basically sending your prized rover, which you've spent so many hours thinking about and working on, in a giant fireball to slam into the surface of a planet, " she says. "The fireball forms because the rover enters Mars' atmosphere at 13, 000 mph, generating a huge envelope of plasma around the rover. You can't get radio signals through the plasma fireball. It takes seven minutes for the rover to go down to the surface from when it enters the atmosphere.

"But it also takes seven minutes for the radio signal to get back to Earth. So, by the time we receive the signal that the rover has hit the atmosphere, either it is actually on the surface of the planet doing well, or it has crashed into the surface. You just don't know, so we'll be anxiously waiting to get that first signal back from the rover to know that it landed safely. That's why we call it the seven minutes of terror."

El futuro

"One of the best things about a Mars mission like this is that it's a great opportunity for students to get involved. I have a couple of graduate students who are helping with landing site analysis on the team and will help operate the rover on Mars, " Horgan says. "We're planning to have undergrads back at Purdue also working on rover data processing and analysis."

Sometimes the work with students includes field work at sites on Earth that may resemble terrain on Mars, which scientists call an analog environment. Por ejemplo, in September 2019 Horgan, Doctor. student Bradley Garczynski, and a research team traveled eight hours from Istanbul, Turkey, to a deep lake, Lake Salda. The lake has carbonates and fossilized microbes in the form of stromatolites, exactly of the type that the Mars scientists hope to find on Jezero Crater.

"This is how we train the future of planetary science. We bring them onto the mission, and years from now they can become mission leaders, " Horgan says.